技術精進加速應用普及 Vicor完善電力方案優化機器人效能

Covid-19疫情讓多種產業開始嘗試在作業流程中應用機器人，透過非接觸方式降低病毒傳染的可能性，然而隨著機器人需求的快速成長，更多的感測器、控制系統、運算單元被相繼導入，這些元件與零組件對既有的電路輸送機制帶來巨大挑戰，Vicor FAE張仁程在「高密度、模組化供電網路優化自主移動機器人效能」演講中就表示，機器人開發者必須以新的方式看待供電網路，Vicor電源模組設計則可協助工程師進一步優化自主移動機器人效能。

張仁程先分析電力解決方案趨勢，他指出目前的趨勢包括更寬更高的輸入電壓、輸出則是走向更高功率與密度，在此同時，高效、低雜訊、小尺寸、雙向、輕量、併聯擴充性等，針對此上述需求，Vicor設計出SAC、ZVS等多種拓樸，此外其可雙邊散熱的獨特包裝，也可進一步提升機器人運作的效能與穩定性。

再就移動機器人的電力設計來看，依其特性可分為5大重點，首先是必須滿足其長時間運作與長距離移動需求，其次是高重量負載，第三是安全與穩定性，第四是各種新功能的加入，最後則是快速上市，針對上述需求，他建議工程師必須將電源解決方案置於系統開發前期，才能設計出有足夠功能、效能與電力負載的系統。

機器人的種類多元，Vicor則針對多種類型推出對應的電源解決方案，其中繫繩機器人(Tethered robot)是透過繫線傳輸訊號與電力，讓機器人可以到危險或操作者不易到達的環境作業，這類機器人的纜線選擇，必須考量到重量與電力阻抗。

一般而言，這些電纜需要更寬的輸入電壓，以滿足機器人的移動需求，對此Vicor推出的BCM母線轉換器模組，可以輕易且高效率把高壓降到低壓，同時透過此設計也可以達到體積輕量化目標。

除了繫繩機器人外，物流機器人(Delivery Robot)的應用也越來越廣，此類機器人的電力設計必須顧及其移動距離、電池體積、負重與可靠性，對此應用，他建議可使用Vicor的PDN供電網路，並採用該公司的BCM與DCM模組，DCM轉換器系列可滿足工作輸入電壓從43到154V需求。DCM3623則可透過電池為伺服驅動器、其他設備與負載點轉換器實現24或48V的穩壓配電。

另一種解決方案則是用於農業機器人，在這類設計中，Vicor的BCM轉換器系列可將高壓電池轉換為額定48V的安全電壓。例如BCM4414能夠以超過97%的效率，從其11x36x9毫米的封裝中提供超過1,600W的功率。BCM是固定比率轉换器，輸出電壓為輸入電壓的1/16。Vicor NBM、PRM、ZVS降壓和升降壓轉換器可根據需要較低電壓的單個負載點供電。

除了上述產品外，Vicor還有多種針對機器人設計的解決方案，這些方案都可協助機器人強化運作效能與可靠性，進一步提升其市場競爭力。